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速度場に関する各種線形制約条件下での弾塑性,剛塑性境界値問題の解析とその応用

速度场各种线性约束条件下的弹塑性和刚塑性边值问题分析及其应用

基本信息

批准号：
06855057
负责人：
小高猛司
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855057/
关键词：
破壊安全率補強土掘削土留め壁有限要素法砂質土粘性土

项目摘要

本研究の主な目的は、剛塑性有限要素法に、人工部材が位置する近傍の各土要素節点で「距離不変」「角度不変」の速度場が生じるとの線形制約条件を導入し、鉄筋、壁面工などを有する補強土構造物や土留め壁を有する掘削地盤の変形・安定解析を行うことであった。粘土地盤と砂地盤を想定した補強土斜面に対し、その手法を適用して安定解析した結果、従来補強土構造物の設計ではあらかじめ経験に基づき仮定してやるほかなかった補強材に発生する引張力の分布や、壁面工に発生する曲げモーメント分布が、安全率や破壊モードと同時に求めることができた。また、その時求められた補強土斜面の安全率は、粘土地盤の場合は無補強斜面に対しあまり大きなものではなかったが、砂地盤の場合は極めて大きな補強効果が観測された。その理由は、砂の強度が大きく拘束圧に依存することに由来し、補強材を地盤中に挿入することにより補強材近傍の砂の拘束圧が大きく上昇するためであった。また、実際に別途行った補強土斜面の中規模模型実験のシミュレーションも行った。無補強斜面の破壊実験から得られた各種土質定数を用いて、「距離不変」,「角度不変」の線形制約条件を導入した変形,安定解析を実施したのだが、補強鉄筋の軸力分布,変形・破壊モード,変形初期の荷重〜変位関係,破壊荷重に対し、良く実験結果を説明することができ、解析手法の妥当性が証明できた。最後に、補強土構造物を離れ、矢板支持による掘削地盤の安定解析を同手法で行った。矢板も土に比べて大きな剛性を有していると言う点では補強材と同様に考えることができるからである。この場合もやはり、砂地盤の自立矢板の場合の方が粘土地盤のそれと比べて安全率の増加は大きかった。砂地盤の場合、矢板先端部に大きな拘束圧の上昇が生じ、地盤自身の「強度」が大きくなるからであった。

The main purpose of this study is to introduce the linear constraint conditions for the velocity field of artificial components, such as distance and angle, in the vicinity of each soil element node, reinforcement of soil structures, excavation of soil structures, and stability analysis of soil structures. The design of clay, sand, and reinforced soil structures is based on the analysis of stability and stability, and the distribution of tensile forces, the distribution of curvature, and the safety rate of wall construction are calculated simultaneously. The safety ratio of reinforced soil slope is higher than that of clay slope. The safety ratio of reinforced soil slope is higher than that of sand slope. The reason for this is that the strength of the sand depends on the strength of the sand. The design of the medium scale model for the reinforcement of soil slopes is described in detail below. Unreinforced inclined surface damage is obtained by introducing various soil parameters,"distance does not change","angle does not change" linear constraint conditions, stability analysis is implemented, axial force distribution of reinforcing steel bars, shape and damage, initial load-position relationship of shape, damage load, good results are explained, and analytical methods are proved to be appropriate. Finally, the stability analysis of excavation site is carried out by the same method as that of the separation and support of soil structures. The stiffness of the plate is greater than that of the ground. In this case, the safety ratio of sand and clay sites is increased. In the case of sand ground, the upper part of the arrow plate is greatly restrained, and the "strength" of the ground itself is greatly increased.